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工业厂房的振动问题结构解决方案

工业厂房的振动问题结构解决方案

作者:www.huagugc.com    发布时间:2017-12-07 11:05
  我们接到过许多客户咨询,关于厂房要增加行车,要增加机床等设备,担心原来的承载力不足,引起老厂房沉降等情况。由于越来越多的动力设备上楼,工业厂房的结构设计时,不仅要考虑常规的静荷载,还必须考虑大型动力设备的动荷载及其引起的振动,我们这次就来讲讲厂房的结构对振动的影响。
 
工业厂房的振动问题结构解决方案
 
  本文结合实际工程,对工业厂房结构设计中由振动设备所产生的振动问题,对工业厂房的振动控制,从设备、结构布置方面提出了具体的要求和措施。
 
  随着工业技术的不断发展及农业生产用地的日趋紧张,发展多高层工业厂房已成必然趋势,各种振动设备也随之上楼。受设备振动的影响,或者设备振动之间相互影响,导致振动放大,并传播到结构上引起厂房结构振动,轻者影响生产,使结构产生裂缝;重者导致结构破坏。
 
  振动问题给我们的生产和生活带来很多危害。厂房内的大型动力设备在使用时,会产生巨大的反复变动的荷载,这荷载引起楼盖的垂直振动,同时也有整体的水平振动。结构的振动过大,降低了机器的动态精度和使用性能,同时使处在其中的工作人员有不舒服感,影响人员的身体健康。
 
  对于有动力设备的厂房,结构振动往往不能完全避免,故如何将振动的影响控制在结构安全的范围之内,控制在不影响厂房内敏感设备和操作人员正常运行的范围之内,解决振动问题就成了厂房结构设计中的关键
 
  由于设备振动的不确定性和复杂性、结构计算分析模型的误差以及与实际情况的差异,使得所谓“精确的振动分析”很难有效的控制结构的振动性能。更有效的减振措施是概念设计而不是计算,所以结构方案和布置显得尤为重要。
 
  由结构的自振频率计算公式看,结构的自振频率主要取决于结构的刚度,而结构的刚度又取决于结构的布置方案。故首先我们应从结构布置方案上采取措施,从布置上减轻设备振动对结构可能产生的不利影响。
 
  工业厂房的结构方案是和工艺的设备布置紧密相关的,受到工艺设备布置的制约。在进行初步设计确定工艺方案时,结构设计人员就应参与设备布置的讨论,结合实际情况针对不同设备提出具体的结构布置方案,尽可能把动力设备置于对结构最有利的位置,尽可能从布置上减轻设备振动对结构可能产生的不利影响。
 
  结合设计中遇到的振动现象(楼盖的垂直振动和框架整体的水平振动),从控制振动的两个因素出发,对设备、结构布置采取以下措施来减少动力设备对结构的振动影响行:
 
  1)振动设备尽量布置在底层,尽可能将设备基础或支撑体系与主体结构脱开;
 
  2)在设备上加设振子,设备振动时振子对设备形成反方向的激振力,达到减振目的;
 
  3)调整设备的振动频率或者转向,使其错开结构的自振频率,以免发生共振。当有多台设备共同工作时,可使其运转方向相互错开,避免在同一方向产生共振;
 
  4)在设备无法调整的情况下,设法调整结构的自振频率。例如改变梁柱的截面,增设支撑,改变结构形式等,通过调整结构布置来实现振动的控制。
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